高考化学知识点归纳《物质的分离、提纯》高频考点巩固(2019年模拟版)(四)

时间:2020-08-13 06:04:18

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1、实验题  苯甲酸乙酯(C9H10O2)别名为安息香酸乙酯。它是一种无色透明液体,不溶于水,稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工业中,也可用作有机合成中间体,溶剂等。其制备方法为:

已知:

名称
相对分子质量
颜色,状态
沸点(℃)
密度(g·cm-3)
苯甲酸*
122
无色片状晶体
249
1.2659
苯甲酸乙酯
150
无色澄清液体
212.6
1.05
乙醇
46
无色澄清液体
78.3
0.7893
环己烷
84
无色澄清液体
80.8
0.7318
*苯甲酸在100℃会迅速升华。
实验步骤如下:
①在圆底烧瓶中加入12.20 g苯甲酸,25 mL 95%的乙醇(过量),20 mL环己烷以及4 mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按下图所示装好仪器,控制温度在65~70℃加热回流2 h。利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇。

②反应结束,打开旋塞放出分水器中液体后,关闭旋塞,继续加热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热。
③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,分批加入Na2CO3至溶液至呈中性。用分液漏斗分出有机层,水层用25 mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层,加入氯化钙,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,低温蒸出乙醚和环己烷后,继续升温,接收210~213℃的馏分。
④检验合格,测得产品体积为12.86 mL。
回答下列问题:
(1)在该实验中,圆底烧瓶的容积最适合的是?(填入正确选项前的字母)。
A.25 mL?B.50 mL?C.100 mL?D.250 mL
(2)步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是?
(3)步骤②中应控制馏分的温度在?
A.65~70℃?B.78~80℃? C.85~90℃? D.215~220℃
(4)步骤③加入Na2CO3的作用是?;若Na2CO3加入不足,在之后蒸馏时,蒸馏烧瓶中可见到白烟生成,产生该现象的原因是?
(5)关于步骤③中的萃取分液操作叙述正确的是?
A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,分液漏斗倒转过来,用力振摇
B.振摇几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C.经几次振摇并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层
D.放出液体时,应打开上口玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
(6)计算本实验的产率为?


参考答案:(1)C (2分)
(2)使平衡不断正向移动(2分)
(3)C(2分)
(4)除去硫酸和未反应的苯甲酸(2分,回答一点得1分)?
苯甲酸乙酯中混有未除净的苯甲酸,在受热至100℃时发生升华(2分)
(5)AD(2分,正确但不全1分,有错0分)
(6)90.02% (2分,答90%也得分)


本题解析:(1)用烧瓶加热液体时,不能少于容积的1/4,不能超过2/3;(2)该反应为可逆反应,分离出水,可使平衡向正反应方向移动;(3)步骤②中环己烷的沸点为80.8℃,所以加热到85~90℃;(4)步骤③加入Na2CO3的作用是除去硫酸和未反应的苯甲酸;若Na2CO3加入不足,苯甲酸乙酯中混有未除净的苯甲酸,在受热至100℃时发生升华;(5)分液漏斗应放在铁架台上静置分层;(6)产率=实际产量/理论产量。


本题难度:一般



2、实验题  Ⅰ.(1)已知某有机物A只含有C、H、O三种元素,通过元素分析知含碳54.55%,含氢9.10%。质谱分析其相对分子质量为88,经红外光谱分析其中只含C-H键和键,其核磁共振氢谱图显示有三重峰,峰面积之比为3:2:3,该有机物不含有CH3-O-,则A的结构简式为
_______________。
(2)写出实验室制备A的化学方程式_________________________________________。
Ⅱ.苯甲酸甲酯( )是常用香精,广泛用于食品、化妆品等行业,可从自然界中提取,也可人工合成。实验室现以食品防腐剂[主要成分为苯甲酸钠()]、甲醇为原料制备苯甲酸甲酯。已知:

?
熔点 ℃
沸点 ℃
水溶性
甲醇
—97.8
64.7
易溶
苯甲酸(一元弱酸)
122.4
249.3
常温:0.17g;100℃:6.8g
苯甲酸甲酯
—12.3
198
难溶
?
合成苯甲酸甲酯的流程如下:

请回答下列问题:
(1)温度①约为_________℃,操作③为_________,操作④为__________。
(2)第②步加热的目的是______________________________________。
(3)选择合适的制备苯甲酸甲酯的装置:______________。
???
A? B? C? D
(4)苯甲酸甲酯有多种同分异构体,写出符合下列条件的任意一种同分异构体的结构简式_______。①为芳香化合物?②含有醛基?③能与金属Na反应


参考答案:Ⅰ.(1)CH3COOC2H5或者CH3COOCH2CH3(2分)
(2)CH3COOH + HOCH2CH3?CH3COOCH2CH3 + H2O(2分)
Ⅱ.(1)64.7?分液?蒸馏?(每空1分) (2)蒸出过量的甲醇(1分)?(3)B(2分)
(4)等(含有苯环、羟基、醛基,合理即可)(2分)


本题解析:Ⅰ.(1)通过元素分析知含碳54.55%,含氢9.10%。质谱分析其相对分子质量为88,则该有机物分子中碳与氢原子的个数分别是=4、=8,则分子氧原子的个数是=2,即该有机物的化学式为C4H8O2。经红外光谱分析其中只含C-H键和键,其核磁共振氢谱图显示有三重峰,峰面积之比为3:2:3,该有机物不含有CH3-O-,则A应该是酯类,所以结构简式为CH3COOCH2CH3。
(2)A是乙酸乙酯,实验室用乙酸与乙醇在浓硫酸的作用下发生酯化反应得到,所以该反应的化学方程式为CH3COOH + HOCH2CH3?CH3COOCH2CH3 + H2O。
Ⅱ.(1)由于甲醇的沸点是64.7℃,温度过高甲醇易挥发,所以加热温度不能超过64.7℃。冷却后得到粗产品,而苯甲酸甲酯不溶于水,所以分离得到粗产品的方法是分液。粗产品苯甲酸甲酯中含有苯甲酸,二者的沸点相差较大,因此操作④应该是蒸馏。
(2)由于甲醇的沸点较低,所以操作②加热的目的是蒸出过量的甲醇。
(3)由于反应中需要控制温度,所以需要温度计,CD不正确。又因为水浴加热,容易控制温度,且受热均匀,所以装置选择B。
(4)①为芳香化合物,说明含有苯环。②含有醛基,③能与金属Na反应,说明还含有羟基,所以可能的结构简式为等。


本题难度:一般



3、选择题  
A.加入AgNO3溶液生成的白色沉淀不溶于稀盐酸,则原溶液中一定有Cl-存在
B.加入氨水时生成白色沉淀,当氨水过量时白色沉淀消失,则原溶液中一定有Al3+存在
C.加入NaOH溶液并加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成,则原溶液中一定有NH4+存在
D.加入盐酸有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成,则原溶液中一定有大量CO32-存在


参考答案:C


本题解析:A项还可能是Ag2SO4;B项不是Al3+,而是Ag+;D项也可能是SO32-。


本题难度:一般



4、选择题  氢气是人类未来最理想的燃料,以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是
A.利用太阳能直接使水分解产生氢气
B.以焦炭和水制取水煤气(含CO和H2)后分离出氢气
C.用铁和盐酸反应放出氢气
D.由热电站提供电力电解水产生氢


参考答案:A


本题解析:


本题难度:一般



5、实验题  在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液,现象为_________________,在AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液,现象为____________,化学方程式_______________________,继续加入过量的NaOH溶液,现象为_________________________,化学方程式为 ___________________________。


参考答案:(7分)有白色沉淀 (1分)?有白色沉淀 (1分) AlCl3 +3NaOH =3Al(OH)3? + 3NaCl (2分)?白色沉淀消失 (1分)? Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O(2分)


本题解析:氯化镁能和氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀氢氧化镁。氢氧化铝是两性氢氧化物,所以在AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液时会产生氢氧化铝白色沉淀,继续加入过量的NaOH溶液时,白色沉淀会溶解,有关的方程式是AlCl3 +3NaOH=3Al(OH)3? + 3NaCl、Al(OH)3 + NaOH=NaAlO2 + 2H2O。
点评:该题是基础性试题的考查,试题基础性强,注重知识的灵活性,难度不大,学生记住二者的化学性质即可。


本题难度:一般




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